ETUDE DU CONTACT SEGMENT RACLEUR/ CHEMISE DANS UN MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
No Thumbnail Available
Date
2008
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
La consommation d'huile dans un moteur à combustion interne, est une source importante
de pollution et d'émission de particules, de grands efforts se font par les constructeurs pour
réduire au maximum l'impact de cette consommation sur les émissions du moteur, et satisfaire
les normes de pollution de plus en plus rigoureuses. Ceci exige donc l'avancement de la com‐
préhension des caractéristiques, sources, et mécanismes entraînant ce problème. Les cher‐
cheurs dans la dernière décennie avaient essayé d'étudier les sources et les mécanismes de
cette consommation, mais contrairement au mécanisme de consommation dans le carter du
vilebrequin (Blow by), le mécanisme de consommation par le contact segment chemise n'a pas
été entièrement caractérisé.
Les pertes par frottement dues aux segments expliquent approximativement 20% de toutes
les pertes mécaniques dans les moteurs. Une réduction de frottement résulte un rendement
plus élevé, une consommation de carburant inférieure et des émissions de gaz réduites. Le but
de cette étude est de développer une conception de segment racleur de bas‐frottement pour
améliorer l'efficacité de moteur, sans compromettre la consommation d'huile, l'usure, ou le
coût. Ce sont des objectifs souhaitables aujourd'hui pour les fabricants de moteur car elles ten‐
dent d'améliorer les performances des moteurs dans un temps où on parle de plus en plus sur
le problème de réchauffement climatique.
Dans ce travail, un modèle a été développé pour étudier la lubrification du contact segment
racleur/chemise. Ce modèle théorique de lubrification considère les effets combinés de la va‐
riation de la température du film d'huile, ainsi que l’état de surface du segment et de la che‐
mise, et cela pour un moteur diesel de la société national des véhicules industriels (SNVI). Dans
ce modèle, l'équation modifiée unidimensionnelle de Reynolds basée sur le modèle de Patir et
Cheng est employée pour déterminer la distribution de pression. L'équation d'énergie unidi‐
mensionnelle est appliquée pour calculer la distribution de la température du film d'huile, en
raison de la chaleur produite par la combustion. D'une part, dans l'analyse de l'équation
d'énergie modifiée, une température constante équivalente à la température de la chemise est
assumée. Des résultats numériques de l'épaisseur du film d’huile, les distributions de pression,
la température de la chemise, la force de frottement, les effets combinés de la variation des
aspérités sur le film d'huile et la lubrification sont clarifiés. Différentes configurations de forme
géométriques du segment ont été utilisées.
Enfin, à partir des résultats obtenus à la suite de ces travaux, des nouveaux dessins de sur‐
face peuvent être générés à l’aide de l’outil de calcul, ainsi que l’état de surface, ces nouvelles
textures présentent des performances a priori intéressantes, qui mériteraient d’être vérifiées
expérimentalement.